Jednovrstvá deska plošných spojů vs. vícevrstvá deska plošných spojů – výhody, nevýhody, návrh a výrobní proces.
Přednávrh desky plošných spojů, musíte se rozhodnout, zda použijete jednovrstvou nebo vícevrstvou desku plošných spojů. Oba typy provedení se používají v mnoha běžných zařízeních. Typ projektu, pro který desku používáte, určí, který z nich je pro vás nejlepší. Vícevrstvé desky jsou běžnější pro složitá zařízení, zatímco jednovrstvé desky lze použít pro jednodušší zařízení. Tento článek vám pomůže pochopit rozdíly a vybrat ten správný typ pro váš projekt.
Na základě názvů těchto desek plošných spojů pravděpodobně uhodnete, jaký je mezi nimi rozdíl. Jednovrstvá deska má jednu vrstvu základního materiálu (známého také jako substrát), zatímco vícevrstvé desky obsahují více vrstev. Při bližším zkoumání si všimnete mnoha rozdílů v konstrukci a funkci těchto desek.
Pokud máte zájem dozvědět se více o těchto dvou typech desek plošných spojů, pokračujte ve čtení!
Co je to jednovrstvá deska plošných spojů?
Jednostranné desky s plošnými spoji jsou také známé jako jednostranné desky. Mají součástky na jedné straně a vodičový obrazec na druhé straně. Tyto desky mají jednu vrstvu vodivého materiálu (obvykle mědi). Jednovrstvá deska se skládá ze substrátu, vrstev vodivého kovu, ochranné vrstvy pájky a sítotisku. Jednovrstvé desky se nacházejí v mnoha jednodušších elektronických zařízeních.
Výhody jednovrstvých desek plošných spojů
1. Levné
Celkově je jednovrstvá deska plošných spojů levnější díky svému jednoduchému designu. Je to proto, že ji lze vyvinout časově efektivním způsobem bez nutnosti spoléhat se na velké množství...Materiál plošných spojůNavíc to nevyžaduje mnoho znalostí.
2. Rychlá výroba
Díky tak jednoduché konstrukci a nízké náročnosti na zdroje lze jednovrstvé desky plošných spojů vyrobit raz dva! To je samozřejmě obrovská výhoda, zvláště pokud potřebujete desku plošných spojů co nejdříve.
3. Snadná výroba
Oblíbené jednovrstvé desky plošných spojů lze navrhnout bez technických obtíží. Je to proto, že nabízejí jednoduchý proces návrhu, takže je výrobci a profesionálové mohou bez problémů vyrobit.
4. Můžete si objednat hromadně
Díky snadnému vývojovému procesu si můžete objednat velké množství těchto typů desek plošných spojů najednou. Pokud objednáte ve velkém, můžete dokonce očekávat pokles nákladů na desku.
Nevýhody jednovrstvých desek plošných spojů
1. Omezená rychlost a kapacita
Tyto desky plošných spojů nabízejí minimální možnosti připojení. To znamená, že se sníží celkový výkon a rychlost. Navíc se v důsledku jejich konstrukce snižuje i provozní kapacita. Obvod nemusí fungovat pro aplikace s vysokým výkonem.
2. Nenabízí mnoho prostoru
Složitá zařízení nebudou mít z jednovrstvé desky plošných spojů prospěch. Je to proto, že nabízí velmi málo prostoru pro dalšíSMD součástkya připojení. Kontakt vodičů způsobí nesprávnou funkci desky. Nejlepší postup spočívá v zajištění dostatečného prostoru na desce plošných spojů pro všechny součásti.
3. Větší a těžší
Budete muset desku zvětšit, abyste získali další funkce pro různé provozní účely. Tím se však také zvýší hmotnost produktu.
Aplikace jednovrstvých desek plošných spojů
Díky nízkým výrobním nákladům jsou jednostranné desky oblíbené v mnoha domácích spotřebičích aspotřební elektronikaTyto jsou oblíbené u zařízení, která mohou ukládat málo dat. Mezi příklady patří:
● Kávovary
● LED světla
● Kalkulačky
● Rádia
● Napájecí zdroje
● Různé typy senzorů
● Pevné disky (SSD)
Co je vícevrstvá deska plošných spojů?
Vícevrstvé desky plošných spojů se skládají z několika oboustranných desek naskládaných na sebe. Mohou mít libovolný počet desek, ale nejdelší vyrobená deska měla tloušťku 129 vrstev. Obvykle mají 4 až 12 vrstev. Neobvyklé množství však může vést k problémům, jako je deformace nebo kroucení po pájení.
Vrstvy substrátu vícevrstvé desky mají na každé straně vodivý kov. Každá deska je spojena pomocí speciálního lepidla a izolačního materiálu. Vícevrstvé desky mají na okrajích pájecí masky.
Výhody vícevrstvých desek plošných spojů
1. Komplexní projekty
Složitá zařízení závislá na dalších součástkách a obvodech obvykle vyžadují vícevrstvou desku plošných spojů. Desku lze rozšířit integrací dalších vrstev. Díky tomu je vhodná pro další obvody, které obsahují další konektory, jež by se jinak na standardní desku nevešly.
2. Odolnější
Další vrstvy zvyšují tloušťku desky, čímž ji činí odolnou. To pak zajistí její dlouhou životnost a umožní jí přežít neočekávané události, včetně pádů.
3. Připojení
Několik součástek by obvykle potřebovalo více než jeden připojovací bod. V tomto případě vícevrstvá deska plošných spojů potřebuje pouze jeden připojovací bod. Celkově tato výhoda přispívá k jednoduché konstrukci a nízké hmotnosti zařízení.
4. Více výkonu
Díky větší hustotě vícevrstvé desky plošných spojů jsou praktické pro energeticky náročná zařízení. Obecně to znamená, že mohou fungovat rychleji a efektivněji. Zvýšená kapacita je vhodná pro výkonná zařízení.
Nevýhody vícevrstvých desek plošných spojů
1. Dražší
U vícevrstvé desky plošných spojů můžete očekávat vyšší cenu, protože její vývoj vyžaduje dodatečné materiály, odborné znalosti a čas. Z tohoto důvodu byste se měli ujistit, že použití vícevrstvé součástky je výhodnější než cena.
2. Dlouhá dodací lhůta
Vývoj vícevrstvých desek trvá déle. Je to kvůli důležitým částem, které je třeba spojovat, aby každá vrstva tvořila samostatnou desku. Každý z těchto procesů přispívá k celkové době dokončení.
3. Opravy mohou být složité
Pokud se u vícevrstvé desky plošných spojů vyskytnou problémy, může být její oprava obtížná. Některé vnitřní vrstvy nemusí být zvenčí viditelné, což ztěžuje určení příčiny poškození součástek nebo fyzického poškození desky. Navíc je třeba zvážit počet integrovaných součástek na desce, protože to ztěžuje provedení oprav.
Rozdíl: Jednovrstvá deska plošných spojů vs. vícevrstvá deska plošných spojů
1. Výrobní proces
Jednovrstvá deska plošných spojů (PCB) prochází zdlouhavým výrobním procesem. Obvykle zahrnuje použití mnohaCNC obráběníprocesy pro vytvoření desky. Celý proces zahrnuje řezání, vrtání, umístění grafiky, leptání, pájecí masku a tisk.
Poté prochází povrchovou úpravou, než je testován, zkontrolován a zabalen k přepravě.
Vícevrstvé desky plošných spojů (PCB) se vyrábějí speciálním procesem. Ten zahrnuje překrývání vrstev prepregu a základního materiálu pomocí vysokého tlaku a teploty. To zajišťuje, že se mezi jednotlivými vrstvami nezachytí vzduch. Pryskyřice také pokryje vodiče a lepidlo, které jednotlivé vrstvy spojuje, se roztaví a správně vytvrdne.
2. Materiál
Jednovrstvé a vícevrstvé desky plošných spojů se vyrábějí z kovu, FR-4, CEM, teflonu a polyimidových materiálů. I v těchto případech je měď nejběžnější volbou.
3. Náklady
Celkově je jednovrstvá deska plošných spojů levnější než vícevrstvá. To je dáno především použitými materiály, časem výroby a odbornými znalostmi. Cenu mohou ovlivnit i další faktory, včetně velikosti, laminace, dodací lhůty atd.
4. Žádost
Jednovrstvé desky plošných spojů se obecně používají pro jednoduchá zařízení, zatímco vícevrstvé desky plošných spojů jsou vhodnější pro pokročilé technologie, jako jsou chytré telefony.
Rozhodnutí, zda potřebujete jednovrstvé nebo vícevrstvé desky plošných spojů
Bylo by užitečné, kdybyste si určili, zda pro váš projekt potřebujete vícevrstvé nebo jednovrstvé desky plošných spojů. Poté zvažte, jaký typ projektu máte a co je pro něj nejvhodnější. Zde je pět otázek, které byste si měli položit:
1. Jakou úroveň funkčnosti budu potřebovat? Pokud je to složitější, můžete potřebovat více vrstev.
2. Jaká je maximální velikost desky? Vícevrstvé desky umožňují více funkcí na menší ploše.
3. Ceníte si odolnost? Vícevrstvý potah je nejlepší volbou, pokud je odolnost prioritou.
4. Kolik musím utratit? Jednovrstvé desky jsou nejlepší pro rozpočty nižší než 500 dolarů.
5. Jaká je dodací lhůta pro desky plošných spojů? Dodací lhůta pro jednovrstvé desky plošných spojů je kratší než u vícevrstvých desek.
Bude třeba se zabývat i dalšími technickými otázkami, jako je provozní frekvence, hustota a signálové vrstvy. Tyto otázky určí, zda potřebujete desku s jednou, třemi, čtyřmi nebo více vrstvami.
Čas zveřejnění: 14. února 2023